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預見未來:用軟件定義的“工業(yè)4.0”世界

2016-03-30 06:47:07兔哥
銷售與市場(營銷版) 2016年2期
關鍵詞:西門子工廠工業(yè)

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預見未來:用軟件定義的“工業(yè)4.0”世界

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng),既不是工業(yè),也不是互聯(lián)網(wǎng),只是在它剛剛出現(xiàn)的時候,看起來像工業(yè)或者互聯(lián)網(wǎng)。所以無論是工業(yè)人按照工控的思路去詮釋,還是互聯(lián)網(wǎng)人按照互聯(lián)網(wǎng)的思路去解讀,都不準確。它是一種全新的東西,會深刻變革和重塑我們現(xiàn)有商業(yè)社會。至于它最終的形態(tài)究竟是什么,我不知道,也許正是看不清楚的未來,才會讓我們?nèi)绱似诖?/p>

先看三個概念:

工業(yè)1.0:機械化,以蒸汽機為標志,用蒸汽動力驅(qū)動機器取代人力,從此手工業(yè)從農(nóng)業(yè)分離出來,正式進化為工業(yè)。

工業(yè)2.0:電氣化,以電力的廣泛應用為標志,用電力驅(qū)動機器取代蒸汽動力,從此零部件生產(chǎn)與產(chǎn)品裝配實現(xiàn)分工,工業(yè)進入大規(guī)模生產(chǎn)時代。

工業(yè)3.0:自動化,以PLC(可編程邏輯控制器)和PC的應用為標志,從此機器不但接管了人的大部分體力勞動,同時也接管了一部分腦力勞動,工業(yè)生產(chǎn)能力也自此超越了人類的消費能力,人類進入了產(chǎn)能過剩時代。

這三個定義都很學術,大家放心,這是我全文最學術的一段話,后面,我會用講故事的方法來給大家詳細解讀。

脫節(jié)的“生產(chǎn)”與“業(yè)務”

要理解工業(yè)4.0,我們得先看一下目前的狀況,我們稱之為工業(yè)3.X,用“修真小說”(比仙俠小說更加虛幻玄妙)的時髦描述,也就是3.0中后期,這種狀態(tài)叫作完全的自動化和部分的信息化。

咱們還得從工廠的業(yè)務模式說起。

作為一個工廠,存在的目的只有兩個:生產(chǎn)產(chǎn)品,然后賣出去。所以在工業(yè)企業(yè)中,通常會分為兩個大的部門:一個是生產(chǎn)部門,一個是業(yè)務部門,前者通過MES(制造執(zhí)行系統(tǒng))管理,后者通過ERP(管理信息系統(tǒng))來管理。

這兩個系統(tǒng)有什么區(qū)別呢?ERP更傾向于財務信息的管理,而MES更傾向于生產(chǎn)過程的控制。簡單地說,ERP主要告訴你客戶需要生產(chǎn)多少個瓶子,哪天下單,哪天要貨;而MES主要負責監(jiān)控和管理生產(chǎn)這些瓶子的每一個步驟和工序如何實現(xiàn)。

在中國工廠的很多車間里,各個生產(chǎn)設備之間、生產(chǎn)設備和控制器之間,都已經(jīng)基本實現(xiàn)了連通。再厲害一點的公司里,整個工廠已經(jīng)通過制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES)連通起來,而業(yè)務部門全部通過ERP連通起來了。

發(fā)現(xiàn)問題了嗎?ERP和MES其實并沒有連起來!

所以當ERP給MES下達生產(chǎn)計劃指令后,MES在生產(chǎn)過程中發(fā)生了與計劃偏差的事項(比如設備壞了、原料不合格等等),MES會根據(jù)車間的實際情況進行調(diào)整。但是,ERP是不知道的!所以它會繼續(xù)按照原本的計劃執(zhí)行訂單。時間久了,財務系統(tǒng)和工廠的實際情況就會出現(xiàn)非常大的偏差。

那為什么二者沒有連接起來?主要是兩個原因。首先,ERP和MES的開發(fā)公司通常是兩組人,搞財務的和搞生產(chǎn)的合作,不但互相不懂對方的職業(yè)術語,而且往往互相看不上。其次,業(yè)務部門和生產(chǎn)部門在公司里通常是分開運營,各自的領導都有各自喜歡的供應商(原因你懂)。

當然,企業(yè)員工是斷然不會干等著兩個系統(tǒng)偏差越來越大的,既然系統(tǒng)不給力,就人工上。所以,工廠車間通常會定期把MES的調(diào)整項做成一個表格,交給業(yè)務部門,然后由業(yè)務部門手動在ERP中調(diào)整過來。

ERP和MES的問題,只是工廠內(nèi)系統(tǒng)斷層的一個問題縮影。事實上,工廠中還有非常多的其他系統(tǒng),設計、制造、采購、辦公等等,這些系統(tǒng)都是一個個的信息孤島,互相都不知道對方在做什么,做到了哪一步。其中某個系統(tǒng)出了特殊情況,其他部門都不知道,只有等問題出現(xiàn)了,才能退回來,所有系統(tǒng)再一個個地重新修改。

舉個例子,老羅的錘子手機之所以難產(chǎn),就是因為在設計的時候,生產(chǎn)人員并沒有實時了解情況,所以實際生產(chǎn)時發(fā)現(xiàn),原本的“大?!痹O計會導致良品率很低,只能退回去重新設計。這樣,每一個產(chǎn)品都要改來改去,所以一個工業(yè)品從設計到上線量產(chǎn),往往要用一兩年的時間。

當然,這種事也不是第一天存在的,以前因為在工業(yè)時代,產(chǎn)品的生命周期很長,就像我的老東家,西門子一個型號的變頻器可以賣30年,這樣一兩年的研發(fā)上線時間也就顯得不那么長了,其余的問題,靠著人工溝通,雖然有錯,倒也都相安無事。

然而,可怕的狼終于還是來了。

雪上加霜的“兩只狼”

這兩只狼,一只叫產(chǎn)能過剩,一只叫互聯(lián)網(wǎng)。

全球性的產(chǎn)能過剩,導致企業(yè)的競爭越來越激烈,以往一款產(chǎn)品賣30年的做法,已經(jīng)不行了,你跑不快,別人分分鐘超越過去。老羅的錘子手機僅僅晚上線幾個月,就從一款萬眾期待的爆款,成了過時貨,產(chǎn)品的生命周期大大縮短了。

互聯(lián)網(wǎng)時代的到來,撼動了工業(yè)時代的一大基礎:信息不對稱。工業(yè)時代,因為生產(chǎn)廠家無法低成本地了解每一個客戶的需求,所以往往采用一刀切的方法,就是把需求做多的性能組合到一起,成為一款產(chǎn)品。

比如你想要一雙適合自己的鞋子,鞋廠是無法知道你的腳多大的,所以只能測量很多人的腳之后,把最集中的尺碼分成40號、41號、42號等等,但是如果你的腳偏肥或偏瘦,對不起,沒有。

互聯(lián)網(wǎng)改變了這個局面,人與人,人與廠商,可以低成本地實現(xiàn)連接,從而讓每個人的個性需求被放大,人們越來越喜歡個性化的東西。但是,個性化的東西需求量沒有那么大,這就需要工業(yè)企業(yè)能夠?qū)崿F(xiàn)小批量的快速生產(chǎn)。

這兩只狼,逼迫著傳統(tǒng)工業(yè)必須做一件事,一件工業(yè)社會最不愛做的事,就是快速、小批量、定制化的生產(chǎn)。

這個時候,先得做點準備工作,就是工業(yè)3.0首先要進化為3.X。所謂工業(yè)3.X,其實就是先把ERP和MES等等信息系統(tǒng)徹底打通,讓工廠原本的所有信息孤島實現(xiàn)連通,從完全的自動化和部分的信息化,進入了完全的自動化和完全的信息化,也就是工業(yè)3.0大圓滿階段。

別小看這個過程,單就這一條,也許就需要十年甚至更長時間才能完成。

開啟“中國制造2025”

前面都是現(xiàn)實問題,3.0大圓滿之后,我們就要開始科幻燒腦之旅了,我們終于要沖擊工業(yè)4.0了。這個過程中,3.0中已經(jīng)完全的自動化和信息化要開始做一件事,就是“結(jié)婚,生孩子”。

這個過程,德國叫工業(yè)4.0,美國叫工業(yè)互聯(lián)網(wǎng),我們稱之為兩化融合,物聯(lián)網(wǎng)粉絲們把它叫作萬物互聯(lián)。

這里我要說一下,所有的物,如果需要互聯(lián)溝通時,都有一個問題,說什么語言?說英語、德語還是四川話?

也就是說,通信協(xié)議是什么?這是一個關鍵問題。你可能會說,為什么不用現(xiàn)在互聯(lián)網(wǎng)的通信方式TCP/IP協(xié)議?這是個技術問題,很難解釋清楚。簡單來說,互聯(lián)網(wǎng)的通信方式,速度還是太慢,精準度還是不夠,安全性還是不好。而工業(yè)生產(chǎn)中,對于速度、精度和安全性的要求,要遠遠高于你在家下載電影的要求。

所以萬物互聯(lián),必須需要一個專門的通信協(xié)議。

這也是德國的“工業(yè)4.0”、美國的“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”以及我們“兩化融合中國制造2025”這些時髦名詞背后隱藏的核心問題——大家都在爭這個通信標準。美國的互聯(lián)網(wǎng)建設能力世界第一,所以美國人希望從信息化層降維到自動化層;德國的機械制造業(yè)最強,所以他更希望從自動化層升格到信息化層;中國是制造業(yè)第一大國、互聯(lián)網(wǎng)第二強國,所以兩邊都不想跟,打算自己搞“互聯(lián)網(wǎng)+”,也叫“中國制造2025”。

“工業(yè)4.0”六重天,看得見的未來企業(yè)

按照“修真小說”的習慣,每一個大境界都要分成幾個小境界,以突顯差異,我按照這個方法,把工業(yè)4.0也分成六重天。

1.工業(yè)4.0第一重天,智能生產(chǎn)

我們說過,生產(chǎn)設備和管理信息系統(tǒng)要各自連接起來,并且設備和信息系統(tǒng)之間也要連接起來。但即便如此,你有沒有覺得還缺點什么?沒錯,就是生產(chǎn)的原材料和生產(chǎn)設備還沒有連接起來。

這個時候,我們就需要一個東西,叫作RFID,射頻識別技術。估計你聽不懂,簡單來說,這玩意兒就相當于一個二維碼,可以自帶一些信息,它比二維碼強大的地方,在于它可以無線通信。

我還是來描述一個場景,百事可樂的生產(chǎn)車間里,生產(chǎn)線上連續(xù)過來了三個瓶子,每個瓶子都自帶一個二維碼,里面記錄著這是為張三、李四和王二定制的可樂。

第一個瓶子走到灌裝處時,通過二維碼的無線通信告訴中控室的控制器,說張三喜歡甜一點的,多放糖,然后控制器就告訴灌裝機械手,“加糖!”

第二個瓶子過來,說李四是糖尿病患者,不要糖,控制器就告訴機械手,“這不要糖!”

第三個瓶子過來,說王二要的是芬達,控制器就告訴灌可樂的機械手“你歇會”,再告訴灌芬達的機械手,“你上!”

看到了?多品種、小批量、定制生產(chǎn),每一罐可樂從你在網(wǎng)上下單的那一刻起,它就是為你定制的,它所有的特性,都是符合你的喜好的。

這就是智能生產(chǎn)。

2.工業(yè)4.0第二重天,智能產(chǎn)品

生產(chǎn)的過程智能化了,作為成品的工業(yè)產(chǎn)品,也同樣可以智能化,這個不難理解,大家看到的智能手環(huán)、智能自行車、智能跑鞋等等智能硬件,都是這個思路。就是把產(chǎn)品作為一個數(shù)據(jù)采集端,不斷地采集用戶的數(shù)據(jù)并上傳到云端,方便對用戶進行管理。

德美工業(yè)4.0和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的核心分歧之一,就是先干智能工廠,還是先搞智能產(chǎn)品。德國希望前者,美國希望后者。中國目前采用“+”的方式。

3.工業(yè)4.0第三重天,生產(chǎn)服務化

智能產(chǎn)品會不斷地采集用戶的數(shù)據(jù)和狀態(tài),并上傳給廠商,這就使一種新的商業(yè)模式成為可能——向服務收費。好多年前,西門子就提出來向服務收費,當時我覺得這是德國老板拍腦袋想出來的決定,但現(xiàn)在才明白,這是若干年前就已經(jīng)開始為工業(yè)4.0的生產(chǎn)服務化布局了。你對西門子的印象是什么?冰箱?西門子這些年已經(jīng)悄然并購多家著名軟件公司,成為僅次于SAP的歐洲第二大軟件公司了。

所以,這個服務是什么呢?比如西門子生產(chǎn)一臺高鐵的牽引電機,以往就是直接賣一臺電機而已,現(xiàn)在這臺電機在運行過程中,會不斷地把數(shù)據(jù)傳回給西門子工廠,這樣西門子就知道你的電機現(xiàn)在的運行狀況,以及什么時候需要檢修。高鐵廠商以往是怎么做的?一刀切,定一個時間,到時間了不管該不該修都去修一下,和我們汽車保養(yǎng)沒什么差別?,F(xiàn)在西門子可以告訴你,什么時候需要修,什么時候需要養(yǎng)護。你要想知道,付費。

再舉個例子,智能產(chǎn)品實現(xiàn)后,每一輛汽車都會不斷采集周邊的數(shù)據(jù),來決定自己的行駛路線,整個運輸系統(tǒng)會完全服務化,任何人都不需要再買車。

在這個階段,所有的生產(chǎn)廠商都會向服務商轉(zhuǎn)型。

4.工業(yè)4.0第四重天,云工廠

當工廠“兩化融合”進一步深入的時候,另一種新的商業(yè)模式就要孕育而生了,這就是云工廠。

工廠里的設備現(xiàn)在也是智能的了,它們也在不斷采集自己的數(shù)據(jù),并上傳到工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)上。此時我們可以看到,哪些工廠的哪些生產(chǎn)線正在滿負荷運轉(zhuǎn),哪些是有空閑的。這些存在空閑的工廠,就可以出賣自己的生產(chǎn)能力,為其他需要的人去進行生產(chǎn)。

互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)為什么發(fā)展得這么快?因為創(chuàng)業(yè)者只需要專注于產(chǎn)品和模式創(chuàng)新,不需要自己去買一個服務器,而是直接租用云端的服務就行。但是,目前工業(yè)的創(chuàng)業(yè)者,還是要不斷地糾結(jié)于找OEM代工還是自建工廠中,這極大地限制了工業(yè)領域的創(chuàng)新。當云工廠實現(xiàn)的時候,中國工業(yè)領域可能會出現(xiàn)一個比互聯(lián)網(wǎng)大百倍以上的創(chuàng)新和創(chuàng)業(yè)浪潮,這個社會的一切都將被深刻改變。

5.工業(yè)4.0第五重天,跨界打擊

互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)天天說降維打擊傳統(tǒng)行業(yè),什么谷歌、小米、阿里巴巴、樂視,可是當工業(yè)4.0進入第五重天時,工業(yè)企業(yè)的跨界打擊將比這些互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)猛烈得多。這個過程將從根本上撼動現(xiàn)代經(jīng)濟學和管理學的根基,重塑整個商業(yè)社會。

比如,一個生產(chǎn)手表的廠商,這個表每天貼著你的身體,采集你身體的各項數(shù)據(jù),這些數(shù)據(jù)對于手表廠商也許沒啥用,但是對于保險公司來說,就是個金庫。這個時候,誰能保證這個手表廠商不會搖身一變,成為最好的保險公司,或者為最好的保險公司提供數(shù)據(jù)服務呢?

當自動化和信息化深度融合的時候,跨界競爭將成為一種常態(tài),所有的商業(yè)模式都將被重塑。

6.工業(yè)4.0大圓滿,黑客帝國

整個工業(yè)4.0過程,就是自動化和信息化不斷融合的過程,也是用軟件重新定義世界的過程。

在未來,多元宇宙將在虛擬世界成為現(xiàn)實,一個現(xiàn)實的世界將對應無數(shù)個虛擬世界。改變現(xiàn)實世界,虛擬世界會改變;改變虛擬世界,現(xiàn)實世界也會改變,一切都在基于數(shù)據(jù)被精確的控制當中。

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